二、岩相古地理分析

　　以上只是阐明地层时代的划分的方法。如果进一步对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。

　　（一）沉积相的分类

　　各种沉积物和沉积环境之间都有密切的内在联系。因此根据沉积环境可以把沉积地层分为海相、过渡相和陆相三大类。

　　1.海相沉积 海洋是接受沉积的最主要最广阔的场所，古代沉积岩层有很大部分属于海相沉积。根据现代海洋来看，由于海水深浅不同，物理化学环境（温度、压力、波浪作用力、化学成分等）不同，生物环境不同，沉积物也不相同。据此又分为滨海相，浅海相，半深海相和深海相。此外还有非正常海相。

　　（1）滨海相发育于低潮线和高潮线之间及其临近地带的狭长滨海区，潮汐作用和波浪作用占主要地位。滨海区可以分为高潮面以上的潮上带、高潮面与低潮面之间的潮间带和低潮面以下的潮下带，然后过渡到开阔的浅海区。在陆源碎屑物供应较多的情况下，沉积物以碎屑物如砾石、砂等为主；由于海水时进时退，波浪作用力强，所以磨圆度和分选度较好，常具交错层、波痕、干裂等，含海生动物贝壳，但多破碎。实际上在滨海区沉积环境和沉积物十分复杂。当有适量陆源碎屑供应时，在滨海区常形成大体与海岸平行的倾斜非常平缓的地区，通称潮坪。在此地区，一方面陆源物质从陆向海运移，一方面浅海及潮下物质又从海向陆运移，形成复杂的沉积分异方式。例如在潮上带，主要沉积以泥质为主的细粒物质；而在潮间带，则以泥砂混合物沉积为主；到了潮下带，则以砂质沉积为主。这种沉积分异序列，恰与正常浅海沉积分异序列相反。

　　近年认识到在滨海区还可以形成碳酸盐岩沉积。在潮上带碳酸盐岩中常夹膏盐岩层，具碎裂纹理及泥裂，缺乏生物。在潮间带，常有介壳滩、鲕状及生物碎屑灰岩，间有白云岩及石膏层，有时在潮上带被冲碎的岩块又冲到潮间带，胶结形成竹叶状灰岩，常具有泥裂及生物钻孔潜穴。潮下带水动力条件平稳，常形成水平层理灰岩，化石完整丰富。（2）浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于大陆架上的海洋部分。这一带的特点是波浪作用力减小，阳光充足，底栖生物繁盛，所以沉积物以陆源细碎屑物质及化学和生物化学沉积物质为主，富含生物遗体，但也常含有海盆中形成的内碎屑。地质时代的海相地层绝大部分属于浅海相，一般是从砂岩、页岩过渡到泥灰岩和石灰岩，并常夹有Al、Fe、Mn等胶体沉积，以及磷块岩等生物化学沉积而成的矿产，有时含特有的鲕状结构和含有典型的海相沉积矿物海绿石，生物化石种类多而且丰富。

　　有些古老地层不是在陆架海中沉积的，而是在广阔的陆表海中沉积的。陆表海又称内陆海，深度小于200m，大部分为30—50m，一般小于波浪及底流的有效深度，所以沉积分异明显，如有海侵海退，沉积旋回也比较清楚。

　　（3）半深海相和深海相存在于半深海（海面下约200—2500m）和深海（约2500m以下）地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。深海沉积物中有一种特殊沉积物，少含或基本不含有陆屑物质，主要是由具有灰质和硅质硬体的微小浮游生物遗体堆积而成，称为生物软泥，古代地层中很少这类沉积物。在大陆坡及部分深海地区，还有一种带陆源碎屑的具有沉积韵律的沉积物，即浊流沉积物，在古老地层中也发现同类沉积物。近年以来，广泛分布于深海底的铁锰结核，引起极大重视。其中含有锰、铁、镍、钻、铜、铅等40种以上的元素。只以结核中锰储量而言，即相当于陆地锰储量的182倍。此外，近年还在2000—4000m海底发现有含金属硫化物的“重金属泥”，其中含Au、Ag、Pt、Cu、Sn、Fe、Mo、Pb等多种元素。这种物质来源可能与海底火山喷发以及海底地下含矿热水喷出有关。

　　（4）非正常海相非正常海包括淡化海和咸化海。前者如现代的黑海，水域较深，最深处达2400m，大部为陆地所包围，有大量淡水注入，使海水淡化。表层水密度小，水的垂直循环不畅甚至停止，因此形成海底缺氧的和滞流的还原环境。水面浮游及漂流生活的生物死亡下沉，形成富含有机质黑色泥质沉积。古代地层中有含笔石黑色页岩相，大致代表此种沉积。与此相反，在干燥气候条件下的内海，蒸发量大于淡水补给量，内海海面降低，使外海海水不断溢入。由于不断蒸发和海水溢入的结果，含盐量增高，形成咸化海。这种海一般规模较小，海水较浅，不易形成还原环境，常形成缺少生物化石的膏盐或白云岩沉积。

　　2.过渡相沉积（海陆混合相沉积） 发育于滨海地区。其中主要包括三角洲相和潟湖相：

　　（1）三角洲相在河流入海处，特别是在河流含砂量大、海底较浅而且比较稳定的地区，常常形成三角洲。三角洲相的特点是具有向海洋方向倾斜的斜层理，以砂质沉积为主，陆生植物、淡水动物和海生动物化石混杂一起。三角洲底部，沉积物质变细，以粉砂及粘土为主，层理水平，富含海生动物化石。

　　（2）潟湖相滨海地区部分海水为砂堤隔绝可形成潟湖。在湿润气候条件下，常堆积成砂页岩和泥炭层，具有薄而水平的层理；在干燥炎热气候条件下则往往产生白云岩、石膏、石盐等化学沉积。

　　3.陆相沉积 大陆是遭受剥蚀的地区，但在相对低洼部位可以接受沉积。和海相沉积相比，陆相沉积类型多种多样，横向变化显著，地层对比也比较困难。沉积物中以碎屑（砾、砂、泥）成分为主，有时含陆生动植物化石。陆相沉积对于气候和地形的反映十分敏锐，在不同气候、地形和外营力的条件下便有不同类型的沉积，主要有残积、坡积、洪积、冲积、湖泊和沼泽沉积、风积、冰川和冰水沉积、洞穴堆积等。
　　本文标题：地史的研究方法(3)
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